Neurophysiological mechanisms of pain and its quantitative assessment in endometriosis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The solution of many clinical problems, including the issues of the origin of pain as a component of individual pathologies, lies in the plane of quantitative objectification of the underlying disease and elucidation of the role of pain syndrome (PS) in it. The analysis of literature data on methods of pain assessment, including quantitative scales and questionnaires, biochemical and instrumental studies, was carried out. Various PS correlates used in fundamental and applied research are considered. The neurophysiological mechanisms of pain formation and specific methods for assessing PS in endometriosis were studied.

About the authors

Viktor V. Loginov

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Author for correspondence.
Email: vikloginov@yandex.ru

Cand. Sci. (Biol.)

Russian Federation, Moscow

Alexander V. Vartanov

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology; Lomonosov Moscow State University

Email: a_v_vartanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8844-9643

Cand. Sci. (Psychol.)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Semen A. Feigin

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: s_feigin@oparina4.ru

specialist of Laboratory of Neurophysiology

Russian Federation, Moscow

Stanislav V. Pavlovich

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: st.pavlovich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1313-7079

Cand. Sci. (Med.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Moscow

References

  1. Breivik H, Borchgrevink PC, Allen SM, et al. Assessment of pain. Br J Anaesth. 2008;101(1):17-24. doi: 10.1093/bja/aen103
  2. Dijkers M. Comparing quantification of pain severity by verbal rating and numeric rating scales. J Spinal Cord Med. 2010;33(3):232-42. doi: 10.1080/10790268.2010.11689700
  3. Cleeland CS. The Brief Pain Inventory User Guide. 2009.
  4. Melzack R, Katz J. The McGill Pain Questionnaire: Appraisal and current status. In: DC Turk, R Melzack (eds.). Handbook of pain assessment. The Guilford Press, 2001; p. 35-52.
  5. Backonja MM. Need for differential assessment tools of neuropathic pain and the deficits of LANSS pain scale. Pain. 2002;98(1-2):229-31. doi: 10.1016/s0304-3959(02)00115-x
  6. Юсупова Д.Г., Супонева Н.А., Зимин А.А., и др. Валидация Лидской шкалы оценки нейропатической боли (LANSS) в России. Нервно-мышечные болезни. 2018;8(3):43-50 [Yusupova DG, Suponeva NA, Zimin AA, et al. Validation of the Leeds Assessment of Neuropathic Symptoms and Signs Pain Scale (LANSS) in Russia. Nervno-myshechnye bolezni. 2018;8 (3):43-50 (in Russian)]. doi: 10.17650/2222-8721-2018-8-3-43-50
  7. Bircan HA, Yalcin GS, Fidanci S, et al. The usefulness and prognostic value of Memorial Symptom Assessment-Short Form and Condensed Memorial Symptom Assessment Scale in assessment of lung cancer patients. Support Care Cancer. 2020;28(4):2005-14. doi: 10.1007/s00520-019-05003-9
  8. Stull DE, Wasiak R, Kreif N, et al. Validation of the SF-36 in patients with endometriosis. Qual Life Res. 2014;23(1):103-17. doi: 10.1007/s11136-013-0442-5
  9. Wickström K, Edelstam G. Minimal clinically important difference for pain on the VAS scale and the relation to quality of life in women with endometriosis. Sex Reprod Healthc. 2017;13:35-40. doi: 10.1016/j.srhc.2017.05.004
  10. Cozzolino M, Coccia ME, Lazzeri G, et al. Variables Associated with Endometriosis-related Pain: A Pilot Study using a Visual Analogue Scale. Rev Bras Ginecol Obstet. 2019;41(3):170-5. doi: 10.1055/s-0039-1679879
  11. Minson FP, Abrão MS, Sardá Júnior J, et al. Importance of quality of life assessment in patients with endometriosis. Rev Bras Ginecol Obstet. 2012;34(1):11-5 (in Portuguese).
  12. Bourdel N, Alves J, Pickering G, et al. Systematic review of endometriosis pain assessment: how to choose a scale? Hum Reprod Update. 2015;21(1):136-52. doi: 10.1093/humupd/dmu046
  13. Лисовская Е.В., Хилькевич Е.Г., Чупрынин В.Д., и др. Качество жизни женщин с глубоким инфильтративным эндометриозом. Акушерство и гинекология. 2020;3:116-26 [Lisovskaia EV, Khil'kevich EG, Chuprynin VD, et al. Kachestvo zhizni zhenshchin s glubokim infil'trativnym endometriozom. Akusherstvo i ginekologiia. 2020;3:116-26 (in Russian)]. doi: 10.18565/aig.2020.3.116-126
  14. Fabbri E, Villa G, Mabrouk M, et al. McGill Pain Questionnaire: a multi-dimensional verbal scale assessing postoperative changes in pain symptoms associated with severe endometriosis. J Obstet Gynaecol Res. 2009;35(4):753-60. doi: 10.1111/j.1447-0756.2008.00994.x
  15. Адамян Л.В., Сонова М.М., Арсланян К.Н., Логинова О.Н. Особенности хронической тазовой боли у пациенток с наружным генитальным эндометриозом. Лечащий врач. 2019;9:83-7 [Adamyan LV, Sonova MM, Arslanyan KN, Loginova ON. Features of chronic pelvic pain in patients with external genital endometriosis. Lechashchii vrach. 2019;9:83-7 (in Russian)]. doi: 10.26295/OS.2019.44.85.018
  16. Харченко Ю.А. Адекватная оценка боли – залог ее успешного лечения. Universum: медицина и фармакология. 2014;4(5). Режим доступа: https://7universum.com/ru/med/archive/item/1229. Ссылка активна на 16.11.2021 [Kharchenko IuA. AAdequate assessment of pain is the pledge of successful treatment. Universum: meditsina i farmakologiia. 2014;4(5). Available at: https://7universum.com/ru/med/archive/item/1229. Accessed: 16.11.2021 (in Russian)].
  17. Данилов А.Б. Ноцицептивный флексорный рефлекс: метод изучения церебральных механизмов боли (обзор). Журнал невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 1996;1:107-12 [Danilov AB. Notsitseptivnyi fleksornyi refleks: metod izucheniia tserebral'nykh mekhanizmov boli (obzor). Zhurnal nevropatologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova. 1996;1:107-12 (in Russian)].
  18. France CR, Rhudy JL, McGlone S. Using normalized EMG to define the nociceptive flexion reflex (NFR) threshold: further evaluation of standardized NFR scoring criteria. Pain. 2009;145(1-2):211-8. doi: 10.1016/j.pain.2009.06.022
  19. Willer JC. Nociceptive flexion reflexes as a tool for pain research in man. Adv Neurol. 1983;39:809-27.
  20. Джелдубаева Э.Р., Чуян Е.Н. Особенности исследования ноцицептивого флексорного рефлекса в оценке болевой чувствительности (обзор литературы). Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2011;4(63):57-66 [Dzheldubaeva ER, Chuian EN. Osobennosti issledovaniia notsitseptivogo fleksornogo refleksa v otsenke bolevoi chuvstvitel'nosti (obzor literatury). Uchenye zapiski Krymskogo federal'nogo universiteta imeni V.I. Vernadskogo. Biologiia. Khimiia. 2011;4(63):57-66 (in Russian)].
  21. Сапон Н.А., Чеботарева Л.Л. Использование инструментальных методов исследования для оценки нейрофизиологических коррелятов боли. Украинский нейрохирургический журнал. 2004;4 [Sapon NA, Chebotareva LL. Ispol'zovanie instrumental'nykh metodov issledovaniia dlia otsenki neirofiziologicheskikh korreliatov boli. Ukrainian Neurosurgical Journal. 2004;4:69-75 (in Russian)].
  22. Anisman H, Zacharko RM. Behavioral and neurochemical consequences associated with stressors. Ann N Y Acad Sci. 1986;467:205-25. doi: 10.1111/j.1749-6632.1986.tb14630.x
  23. Schmidt AP, Böhmer AE, Hansel G, et al. Changes in Purines Concentration in the Cerebrospinal Fluid of Pregnant Women Experiencing Pain During Active Labor. Neurochem Res. 2015;40(11):2262-9. doi: 10.1007/s11064-015-1716-9
  24. Fernandes V, Sharma D, Vaidya S, et al. Cellular and molecular mechanisms driving neuropathic pain: recent advancements and challenges. Expert Opin Ther Targets. 2018;22(2):131-42. doi: 10.1080/14728222.2018.1420781
  25. Basbaum AI, Bautista DM, Scherrer G, Julius D. Cellular and molecular mechanisms of pain. Cell. 2009;139(2):267-84. doi: 10.1016/j.cell.2009.09.028
  26. Nicholson K. Pain, cognition and traumatic brain injury. Neurorehabilitation. 2000;14:95-103.
  27. Аверченкова А.А. Механизмы формирования «болевой памяти» при хронической боли. РМЖ. 2016;24(7):420-2 [Averchenkova AA. Mekhanizmy formirovaniia “bolevoi pamiati” pri khronicheskoi boli. RMZh. 2016;24(7):420-2 (in Russian)].
  28. As-Sanie S, Harris RE, Napadow V, et al. Changes in regional gray matter volume in women with chronic pelvic pain: a voxel-based morphometry study. Pain. 2012;153(5):1006-14. doi: 10.1016/j.pain.2012.01.032
  29. Stern J, Jeanmonod D, Sarnthein J. Persistent EEG overactivation in the cortical pain matrix of neurogenic pain patients. Neuroimage. 2006;31(2):721-31. doi: 10.1016/j.neuroimage.2005.12.042
  30. Sarnthein J, Stern J, Aufenberg C, et al. Increased EEG power and slowed dominant frequency in patients with neurogenic pain. Brain. 2006;129(Pt. 1):55-64. doi: 10.1093/brain/awh631
  31. Vuckovic A, Hasan MA, Fraser M, et al. Dynamic oscillatory signatures of central neuropathic pain in spinal cord injury. J Pain. 2014;15(6):645-55. doi: 10.1016/j.jpain.2014.02.005
  32. LeBlanc BW, Lii TR, Silverman AE, et al. Cortical theta is increased while thalamocortical coherence is decreased in rat models of acute and chronic pain. Pain. 2014;155(4):773-82. doi: 10.1016/j.pain.2014.01.013
  33. Llinás R, Urbano FJ, Leznik E, et al. Rhythmic and dysrhythmic thalamocortical dynamics: GABA systems and the edge effect. Trends Neurosci. 2005;28(6):325-33. doi: 10.1016/j.tins.2005.04.006
  34. Van den Broeke EN, Wilder-Smith OH, van Goor H, et al. Patients with Persistent Pain after Breast Cancer Treatment Show Enhanced Alpha Activity in Spontaneous EEG. Pain Med. 2013;14(12):1893-9. doi: 10.1111/pme.12216
  35. Hunter AM, Kwan L, Ercoli LM, et al. Quantitative electroencephalography biomarkers of cognitive complaints after adjuvant therapy in breast cancer survivors: a pilot study. Psychooncology. 2014;23(6):713-5. doi: 10.1002/pon.3487
  36. Moore HC, Parsons MW, Yue GH, et al. Electroencephalogram power changes as a correlate of chemotherapy-associated fatigue and cognitive dysfunction. Support Care Cancer. 2014;22(8):2127-31. doi: 10.1007/s00520-014-2197-0
  37. Drewes AM, Gratkowski M, Sami SA, et al. Is the pain in chronic pancreatitis of neuropathic origin? Support from EEG studies during experimental pain. World J Gastroenterol. 2008;14(25):4020-7. doi: 10.3748/wjg.14.4020
  38. Wang Y, Li D, Bao F, et al. Thalamic metabolic alterations with cognitive dysfunction in idiopathic trigeminal neuralgia: a multivoxel spectroscopy study. Neuroradiology. 2014;56(8):685-93. doi: 10.1007/s00234-014-1376-5
  39. Peng W, Babiloni C, Mao Y, Hu Y. Subjective pain perception mediated by alpha rhythms. Biol Psychol. 2015;109:141-50. doi: 10.1016/j.biopsycho.2015.05.004
  40. Dowman R, Rissacher D, Schuckers S. EEG indices of tonic pain-related activity in the somatosensory cortices. Clin Neurophysiol. 2008;119(5):1201-12. doi: 10.1016/j.clinph.2008.01.019
  41. Chang PF, Arendt-Nielsen L, Graven-Nielsen T, Chen AC. Psychophysical and EEG responses to repeated experimental muscle pain in humans: pain intensity encodes EEG activity. Brain Res Bull. 2003;59(6):533-43. doi: 10.1016/s0361-9230(02)00950-4
  42. Chang PF, Arendt-Nielsen L, Chen AC. Comparative cerebral responses to non-painful warm vs. cold stimuli in man: EEG power spectra and coherence. Int J Psychophysiol. 2005;55(1):73-83. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2004.06.006
  43. Coghill RC, Gilron I, Iadarola MJ. Hemispheric lateralization of somatosensory processing. J Neurophysiol. 2001;85(6):2602-12. doi: 10.1152/jn.2001.85.6.2602
  44. Sitges C, Bornas X, Llabrés J, et al. Linear and nonlinear analyses of EEG dynamics during non-painful somatosensory processing in chronic pain patients. Int J Psychophysiol. 2010;77(2):176-83. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2010.05.010
  45. Pinheiro ES, de Queirós FC, Montoya P, et al. Electroencephalographic Patterns in Chronic Pain: A Systematic Review of the Literature. Plos ONE. 2016;11(2):e0149085. doi: 10.1371/journal.pone.0149085
  46. Wei Y, Liang Y, Lin H, et al. Autonomic nervous system and inflammation interaction in endometriosis-associated pain. J Neuroinflammation. 2020;17(1):80. doi: 10.1186/s12974-020-01752-1
  47. Овсянников В.Г., Бойченко А.Е., Алексеев В.В., Алексеева Н.С. Инициальные механизмы формирования боли. Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2015;3:4-12 [Ovsiannikov VG, Boichenko AE, Alekseev VV, Alekseeva NS. Initsial'nye mekhanizmy formirovaniia boli. Zhurnal fundamental'noi meditsiny i biologii. 2015;3:4-12 (in Russian)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».